(57)【要約】  【課題】  加熱乾燥式の生ごみ乾燥処理機において、乾燥時間を短縮し消費電力量を抑えること。  【解決手段】  円柱状ローラ６等からなる圧縮圧延手段と、圧縮圧延手段自体にもしくは別途設けた加熱手段８を備え、加熱手段８の熱源を電気式発熱体とし、投入した生ごみ３を、圧縮または圧延と同時もしくは後に加熱手段８により乾燥処理することにより、生ごみ３表面に追い出され内部の水分を直接加熱することと、生ごみ３が薄い板状となることにより、熱伝達の効率がよく、生ごみが短時間で昇温するため、乾燥時間を短縮でき消費電力量を抑えることができる。また、いつでも連続的に生ごみ３を投入できる。さらに加熱手段８そのものの熱効率・温度制御性・温度分布性を向上して、さらに消費電力量を抑えることができるものである。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧縮または圧延する圧縮圧延手段と、前記圧縮圧延手段自体にもしくは別途設けた加熱手段を備え、前記加熱手段は電気式発熱体を熱源とし、投入した生ごみを、圧縮または圧延と同時もしくは圧縮または圧延後に、前記加熱手段により乾燥処理する生ごみ乾燥処理機。
【請求項２】
圧縮圧延手段は、回転する複数本の円柱状ローラあるいは角柱状ローラで構成し、熱源を前記ローラ内部に静止して配置した請求項１に記載の生ごみ乾燥処理機。
【請求項３】
熱源を略棒形状とし、前記熱源をその長手方向をローラ回転軸方向に略平行に配置した請求項２に記載の生ごみ乾燥処理機。
【請求項４】
圧縮圧延手段は可動する一対の平板で構成し、熱源を前記平板に接触して固定した請求項１に記載の生ごみ乾燥処理機。
【請求項５】
加熱手段の温度を所定範囲に保つ温度調節手段を備えた請求項１〜４のいずれか１項に記載の生ごみ乾燥処理機。
【請求項６】
加熱手段の過熱を防止する過熱防止手段を備えた請求項１〜５のいずれか１項に記載の生ごみ乾燥処理機。
【請求項７】
熱源の全部あるいは一部を絶縁体で覆った請求項１〜６のいずれか１項に記載の生ごみ乾燥処理機。
【請求項８】
加熱手段を電磁誘導加熱方式とした請求項１、２または４に記載の生ごみ乾燥処理機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般家庭および食品工場、レストランやファーストフード店等の飲食店、飲食物販売店等で発生する生ごみ等を乾燥させて減量処理する生ごみ乾燥処理機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
生ごみを減量または消滅させる従来の装置は、一般的に家庭用、業務用とも、生ごみを乾燥する方式と、微生物により分解する２つの方式が多く使用されている。乾燥する方式は、何らかの加熱手段（燃焼、電気式ヒータ、マグネトロン等）を有し、直接、間接的加熱手段等により処理部の生ごみの温度を上昇させ、生ごみの水分を蒸発させ、乾燥・減量するものである。また、微生物の分解による方式は、撹拌手段を設けた処理槽内におがくず等の菌床となる基材を入れておき、適切な温湿度に制御する事により、生ごみを分解し減量するものである。一般的な乾燥方式の例として、例えば、下記特許文献１、特許文献２がある。なお、マグネトロンによる加熱乾燥の例、微生物分解による例については、本発明と方式が違うため引用文献を省略する。
【特許文献１】特開平０６−９１２４８号公報
【特許文献２】特開平０６−２６２１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このような従来の乾燥方式の生ごみ乾燥処理機は、マグネトロンにより直接生ごみ内部の含水を加熱する場合除いて、加熱手段が間接的に生ごみを加熱するため熱の伝達が悪く、かつ生ごみ中の水分を外部に排除するため、水分の蒸発に必要な熱エネルギ以上の熱量を加熱手段より供給しなければならない。そのため、乾燥時間が延びたり、消費電力量が多くなったりする。また、マグネトロンのような直接加熱の場合にも、マグネトロン自体の損失の問題や、電波漏れや生ごみ中に金属片等が混入されたとき等の安全性の問題があり、安全対策は必須となってくる。しかも、これらの加熱手段による乾燥方式は、乾燥工程がバッチ処理となり、乾燥が終了するまで次の投入が出来ない等という問題もあった。
【０００４】
また、微生物分解方式（通称バイオ方式）は、加熱手段による乾燥方式に比べ多くの消費電力量が必要で、分解処理にも時間がかかり、大きな処理槽が必要で、設置場所に困る、等の問題があった。
【０００５】
そこで、本発明はこのような従来の課題を解決し、生ごみを短時間に、しかも、少ない消費電力量で乾燥させ、且つ、乾燥の終了を待たずに連続的に生ごみを投入できる生ごみ乾燥処理機を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために本発明の生ごみ乾燥処理機は、電気式発熱体を熱源とした加熱手段に、投入した生ごみを、圧縮または圧延と同時もしくは後に直接接触させて乾燥処理するものである。これによって、生ごみ内部に含まれる水分が生ごみ表面に追い出され、その水分を直接加熱することと、生ごみが圧縮または圧延された薄い板状となることにより、熱伝達の効率がよく、生ごみが短時間で昇温するため、乾燥時間を短縮でき消費電力量を小さく抑えることができる。また、連続的に生ごみを投入しても順次乾燥処理できるため、いつでも生ごみを投入することができるものである。さらに、加熱手段の熱源を電気式発熱体とすることにより、加熱手段そのものの、熱効率・温度制御性・温度分布性を向上して、さらに効率よく消費電力量を小さく抑えることができるものである。
【発明の効果】
【０００７】
以上のように本発明によれば、熱伝達の効率がよく、生ごみが短時間で昇温するため、乾燥時間を短縮でき消費電力量を小さく抑えることができる。また、いつでも生ごみを投入することができるものである。また、加熱手段そのものの、熱効率、温度制御性、温度分布性を向上して、さらなる消費電力の低減ができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、圧縮または圧延する圧縮圧延手段と、前記圧縮圧延手段自体にもしくは別途設けた加熱手段を備え、前記加熱手段は電気式発熱体を熱源とし、投入した生ごみを、圧縮または圧延と同時もしくは圧縮または圧延後に、前記加熱手段により乾燥処理する生ごみ乾燥処理機とすることにより、生ごみ内部に含まれる水分が生ごみ表面に追い出され、その水分を直接加熱することと、生ごみが圧縮または圧延された薄い板状となることにより、熱伝達の効率がよく、生ごみが短時間で昇温するため、乾燥時間を短縮でき消費電力量を小さく抑えることができる。また、連続的に生ごみを投入しても順次乾燥処理できるため、いつでも生ごみを投入することができるものである。さらに、加熱手段の熱源を電気式発熱体とすることにより、加熱手段そのものの、熱効率・温度制御性・温度分布性を向上して、さらに消費電力量を抑えることができるものである。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、特に請求項１に記載の圧延圧縮手段を、回転する複数本の円柱状あるいは角柱状ローラで構成し、熱源を前記ローラ内部に静止して配置することにより、投入した生ごみはローラにより圧縮または圧延と同時に加熱されるため、処理時間や熱伝達のロスを抑えて、乾燥時間や消費電力の低減ができる。また熱源に電力を供給する配線の捩れを考慮しなくてよいとすることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、特に請求項２に記載の熱源を略棒形状とし、前記熱源をその長手方向をローラ回転軸方向に略平行に配置することにより、熱源をローラの圧縮または圧延する箇所付近に配して熱量を集中させることができるため、さらに処理時間や熱伝達のロスを抑えて、乾燥時間や消費電力の低減ができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、特に請求項１に記載の圧縮圧延手段を、可動する対の平板で構成し、熱源を前記平板に接触して固定することにより、加熱面を大きくとれ、一度に多くの生ごみを加熱乾燥させることができるとともに、加熱時間を十分確保できるため、安定した乾燥状態を確保できる。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、特に請求項１〜４のいずれか１項に記載の加熱手段の、温度を所定範囲に保つ温度調節手段を備えることにより、生ごみを所望の温度で乾燥処理することとなり、効率よく安定した乾燥状態を確保できる。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、特に請求項１〜５のいずれか１項に記載の加熱手段の過熱を防止する過熱防止手段を備えることにより、所定の異常温度以上になるとこれを検出して通電を遮断することになり、危険に至る可能性のある過熱という異常状態を回避することができる。
【００１４】
請求項７に記載の発明は、特に請求項１〜６のいずれか１項に記載の熱源の全部あるいは一部を絶縁体で覆うことにより、漏電等を防止し、熱源への安全な通電状態を確保できる。
【００１５】
請求項８に記載の発明は、特に請求項１、２または４に記載の加熱手段を電磁誘導加熱方式とすることにより、生ごみが接触する部分そのものに電流が生じて加熱されるため、加熱手段そのものの熱効率・温度制御性をさらに向上して、さらに消費電力量を抑えることができるものである。
【実施例】
【００１６】
以下本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００１７】
（実施例１）
図１は、本発明の第１の実施例における生ごみ乾燥処理機の全体構成概略図である。図１において、１は生ごみ乾燥処理機の本体で、後述のとおり内部を加熱する関係で安全上、外郭筐体を金属で構成している。２は本体１の上部に設けた蓋で、筐体外郭と同様金属で構成され、本体１と接する部分には機密性を高めるためのパッキン材を施し、内部の臭いや乾燥処理時の水蒸気が外部に漏れるのを防止している。４は貯留部で投入された生ごみ３を一旦溜めておくための空間である。５は開口部で貯溜部４の下部に位置し生ごみ３はここを通過する。６は円柱状ローラで２本を所定間隔離して平行に設けており、その大きさおよび回転数は任意であるが、例えば直径８０ｍｍ、長さ１５０ｍｍ、回転数０．１ｒｐｍ程度としてもよい。そして、この円柱状ローラ６を矢印で示すように互いに反対方向に回転駆動する駆動装置（図示せず）を設けている。円柱状ローラ６および駆動装置にて圧縮圧延手段を構成している。７はスクレーパで、百数十度の耐熱性があり比較的柔らかい樹脂等で形成され、円柱状ローラ６の下面で付着した生ごみ３をかきとるように設けている。８は、電気式面状ヒータからなる加熱手段で円柱状ローラ６より圧縮圧延された直後の生ごみ３を瞬間的に加熱する。９は収納部で、加熱手段８で乾燥処理された生ごみ３を収納する。なお、加熱手段８を面状ヒータとして説明したが、形状はこれに限定するものではなく、乾燥処理ができれば、棒状・球状等でもよいし、輻射方式でもヒータの熱源により生成した温風を当てる方式でもよく、特に方式、形状を限定するものではない。また、貯溜部４、および円柱状ローラ６のような圧縮圧延手段と加熱手段８との位置関係は垂直方向とは限らず、斜め方向、水平方向も可能である。また、円柱状ローラ６のかわりに、図２に示すような、角柱状ローラ１１（角数は任意で図示に限定するものでない）でもかまわない。
【００１８】
以上のように構成された生ごみ乾燥処理機について、以下その動作、作用を説明する。まず電源スイッチ（図示無し）をＯＮし加熱手段８に通電しておく。蓋２を開き生ごみ３を投入する。次に円柱状ローラ６を回転させる。生ごみ３は順次円柱状ローラ６に噬み込まれて行き、圧縮、圧延され、薄い板状の生ごみ３となって下方に搬送される。この時、円柱状ローラ６に生ごみ３が付着しないように弾性体等（図示無し）で付勢されたスクレーパ７によりかきとられるようになっている。生ごみ３は、多くの水分を絞り出され薄い板状となっていることにより、既に熱くなっている加熱手段８によって瞬間的に加熱され、水分を蒸発し乾燥状態となって生ごみ収納部９に搬送される。
【００１９】
以上のように本実施例においては、円柱状ローラ６あるいは角柱状ローラ１１等からなる圧縮圧延手段と電気式発熱体を熱源とする加熱手段８を備え、投入した生ごみ３を乾燥処理する生ごみ乾燥処理機とすることにより、生ごみ３の内部に含まれる水分が生ごみ表面に機械的に追い出され、その水分を直接加熱することで、固体内部まで熱伝達しなくとも水分を蒸発することができる。しかも、圧縮または圧延された生ごみ３は薄い板状となることによりさらに熱伝達の効率が良くなり短時間で昇温する。よって、乾燥時間を短縮でき消費電力量を小さく抑えることができる。また、連続的に生ごみを投入しても順次乾燥処理できるため、いつでも生ごみ３を投入することができるものである。さらに、加熱手段８の熱源を電気式発熱体とすることにより、加熱手段８そのものの、熱効率（抵抗により自身が発熱するため）・温度制御性（制御回路の設計が一般的で容易なため）・温度分布性（多様な中から機器形態に合わせた選択の自由度が大きいため）を向上して、さらに消費電力量を抑えることができるものである。
【００２０】
なお、乾燥処理中の蒸発水蒸気およびその臭気の処理については、冷却凝集して専用に設けたタンクに貯めてまとめて捨てる、水蒸気の発生都度、触媒や活性炭を通過させる等の脱臭処理を施して機器外部に排気する等、様々な方法が考えられるが、特に詳細な説明は省略する。
【００２１】
（実施例２）
図３は、本発明の第２の実施例における生ごみ乾燥処理機の全体構成概略図である。前記実施例１の図１と共通部分の説明は省略する。図３では、加熱手段の熱源として、各円柱状ローラ６の内部に、シーズヒータ１２を２本ずつ、回転中心よりも生ごみ３を圧縮圧延する箇所に寄せて設けている。このシーズヒータ１２は、電圧端子部分の配線後に施す絶縁チューブ（図示せず）も含めて、電気抵抗発熱体全体を絶縁体（図示せず）で覆う処置をしている。また、形状は円柱状ローラ６とほぼ同長の棒状で、配置はその長手方向を円柱状ローラ６の回転軸（あるいは６の円筒面）と略平行になるように、円柱状ローラ６の回転とは連動せず本体１に対して固定状態としている（具体構成は図示せず）。すなわち、シーズヒータ１２の輻射熱で円柱状ローラ６を加熱し、生ごみ３が加熱された円柱状ローラ６に直接触れることにより乾燥処理されるため、本実施例では、シーズヒータ１２と円柱状ローラ６とをあわせて加熱手段８としている。シーズヒータ１２と円柱状ローラ６の間には、シーズヒータ１２側に固定された、サーミスタ等の温度センサまたは制御回路からなる温度制御手段１５と、温度ヒューズ等からなる過熱防止手段１６を設けており、シーズヒータ１２と温度制御手段１５と過熱防止手段１６は互いに電源に対して電気的に直列に結線されている。
【００２２】
以上のように構成された生ごみ乾燥処理機について、前記実施例１と共通部分の説明は省略し、以下その動作、作用を説明する。円柱状ローラ６を回転させると生ごみ３は順次円柱状ローラ６に挟み込まれていき、圧縮、圧延されると同時に加熱乾燥されながら、薄い板状の生ごみ３となって下方に搬送される。この間、温度制御手段１５は円柱状ローラ６の加熱部分を所定温度（例えば１３０℃）になるように制御し、万一、前記所定温度を超えるある所定異常温度に達すると、過熱防止手段１６がシーズヒータ１２への通電を遮断して過熱状態を回避する。
【００２３】
以上のように本実施例においては、加熱手段８の熱源であるシーズヒータ１２を、円柱状ローラ６（あるいは前実施例記載の角柱状ローラ１１）の内部に静止して配置することにより、加えて、形状的にも略棒形状として長手方向をローラ回転軸方向に略平行に配置することにより、圧縮または圧延する箇所付近に熱量を集中させることが可能なため、前記実施例に比較してさらに処理時間や熱伝達のロスを抑えて、乾燥時間の短縮や消費電力量の低減ができる。また、熱源に電力を供給する配線の捩れを考慮しなくてよいとすることができる。また、加熱手段８の、温度を所定範囲に保つ温度制御手段１５を備えることにより、生ごみ３を所望の温度で安定して乾燥処理することができる。また、加熱手段８の過熱を防止する過熱防止手段１６を備えることにより、加熱手段８の危険に至る可能性のある異常な過熱状態を回避できる。また、熱源の全部あるいは一部を絶縁体で覆うことにより、漏電等の異常状態が生じるのを防止し、熱源への安全な通電状態を確保できる。
【００２４】
なお、熱源をシーズヒータ１２として説明したが、他種のヒータ、例えば、ＰＴＣ、ハロゲンランプ、カーボンファイバー等でもよい。
【００２５】
（実施例３）
図４は、本発明の第３の実施例における生ごみ乾燥処理機の部分構成図である。図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、圧縮圧延手段は、対の平板１３と、平板１３を可動させるためのリンク機構部１４、平板１３裏面には平板１３を加熱するための加熱手段８の熱源１７（電気式発熱体：種類と形態は限定しない）が接触固定されている。すなわち、熱源１７からの熱伝導で平板１３を加熱し、生ごみ３が加熱された平板１３に直接触れることにより乾燥処理されるため、本実施例では、熱源１７と平板１３とをあわせて加熱手段８を構成している。平板１３と熱源１７の間には、サーミスタ等の温度センサ等からなる温度制御手段１５と、温度ヒューズ等からなる過熱防止手段１６を設けており、熱源１７と温度制御手段１５と過熱防止手段１６は互いに電源に対して電気的に直列に結線されている。
【００２６】
以上のように構成された生ごみ乾燥処理機について、以下その動作、作用を説明する。まず、図４（ａ）の状態で貯溜部４より生ごみが送られ、一旦上方が開いた平板１３間に入る。次に（ｂ）のように、リンク機構部１４上が押され、生ごみ３が平板１３間で圧縮される。この時同時に加熱手段８により生ごみ３が加熱され、水分を蒸発させる。更に（ｃ）に示すように、所定時間乾燥後、リンク機構部１４下が開き、乾燥した生ごみ３が下方へ移動する。
【００２７】
以上のように本実施例においては、平板１３全面を加熱して加熱面を大きくとれば、一度に多くの生ごみを加熱乾燥させることができる。同時に、乾燥に必要な乾燥時間を十分確保することができるため、より短時間に安定した乾燥状態確保することができるものである。更に、生ごみ３の搬送も可能である。
【００２８】
（実施例４）
図５は、本発明の第４の実施例における生ごみ乾燥処理機の全体構成概略図である。前記実施例２の図３と共通部分の説明は省略する。図５に示すように、加熱手段８の熱源１８は高周波電圧が印加されるコイルであり、円柱状ローラ６は磁性体で構成され、電磁誘導の法則で円柱状ローラ６自体に渦電流が生じ加熱される。
【００２９】
以上のように構成された生ごみ乾燥処理機について、以下その動作については前記実施例２と同一なので説明を省略する。
【００３０】
以上のように本実施例においては、加熱手段８を電磁誘導加熱方式とすることにより、生ごみ３が接触する部分そのものに電流が生じて加熱されるため、加熱手段８そのものの熱効率・温度調整性をさらに向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例１における生ごみ乾燥処理機の全体構成概略図
【図２】本発明の実施例１における生ごみ乾燥処理機の角柱状ローラを示す図
【図３】本発明の実施例２における生ごみ乾燥処理機の全体構成概略図
【図４】本発明の実施例３における生ごみ乾燥処理機の部分構成図
【図５】本発明の実施例４における生ごみ乾燥処理機の全体構成概略図
【符号の説明】
【００３２】
１  本体
３  生ごみ
６  円柱状ローラ
８  加熱手段
１１  角柱状ローラ
１２  熱源（シーズヒータ）
１３  平板
１５  温度制御手段
１６  過熱防止手段
１７  熱源
１８  熱源（高周波コイル）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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